CZ321195A3 - Process for producing biologically degradable, hydrophobic and transparent film and a film produced in such a way - Google Patents

Process for producing biologically degradable, hydrophobic and transparent film and a film produced in such a way Download PDF

Info

Publication number
CZ321195A3
CZ321195A3 CZ953211A CZ321195A CZ321195A3 CZ 321195 A3 CZ321195 A3 CZ 321195A3 CZ 953211 A CZ953211 A CZ 953211A CZ 321195 A CZ321195 A CZ 321195A CZ 321195 A3 CZ321195 A3 CZ 321195A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
film
mixture
alginate
hydrocolloid
solvent
Prior art date
Application number
CZ953211A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Rene Troadec
Original Assignee
Creca Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Creca Sa filed Critical Creca Sa
Publication of CZ321195A3 publication Critical patent/CZ321195A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05Alcohols; Metal alcoholates
    • C08K5/053Polyhydroxylic alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/04Alginic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2305/00Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
    • C08J2305/04Alginic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/06Biodegradable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

Oblast vynálezu
Předkládaný vynález se týká způsobu výroby biodegradovateíného, hýdrofobního a průhledného filmu.
Také se týká filmu, který se získá tímto způsobem.
V celém vynálezu znamená hydrofobní, schopnost filmu ani se nesmáčet ani nepropouštět vodu.
Dosavadní stav techniky
Velká část filmů, které se v současné době používají, zejména při balení, je vyrobena ze syntetických plastů. Tento trend souvisí s nízkou cenou a velkou průmyslovou adaptovatelností těchto materiálů a s množstvím různých tvarů, ve kterých se mohou použít.
Mezi tyto plasty nejčastěji patří polyethylen, polyester a polyvinylchlorid.
Průmyslové země se, zejména z důvodů ekologických, snaží omezit používání těchto plastů, zejména pro balení. Je dobře známo, že tyto materiály mají nízkou nebo žádnou degradovatelnost. Z tohoto důvodu jsou zdrojem značného znečištění.
Ovšem, že byly navrženy modifikace syntetických polymerů, které se používají v balení, například tak, že se modifikuje jejich struktura nebo že se spojují s jinými molekulami a tím se stanou citlivé k přírodním degradačním procesům. Nicméně takto získané materiály se degradují pouze částečně a to se zdá s ohledem na jejich množství, které se používá při balení, nedostatečné.
Větší vnímání ekologických problémů spotřebiteli je vede k tomu, že z plastických obalů a filmů preferují ty, které sestávají z produktů přírodní povahy a/nebo, které se snadno degradují. Naneštěstí, tyto produkty
1a nenabízejí tytéž fyzikální charakteristiky jako plasty. To platí zejména v případě papíru a kartónu.
Dokument DE-A-2 737 947 popisuje způsob výroby dílů výrových z pullulanu s ohledem na zvýšení jejich odolnosti proti vodě. Tento způsob sestává z výroby směsi pullulanu, z polyuronidu, jako je alginát, a z vody, tvorby dílu a následného natírání nebo namáčení dílu do roztoku dvojvalentního nebo polyvalentního iontu jako je vápník.
Dokument US-A-3 533 817 se týká prostředků z přírodního nebo nedenaturovaného kolagenu a z kaseinu, které mohou být v balení použity jako stravitelné listy nebo jako přebaly potravin například pro párky. Úprava suchého materiálu zesíťujícím činidlem způsobí, že je odolnější proti vlhkosti. Příklad takového činidla je kyselina tříslová.
Podstata vynálezu
Předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout způsob výroby filmu, který je biodegradovatelný, ale také výborně průhledný a hydrofobní, tedy necitlivý k vlhkosti, se kterou přijde do styku.
Takové filmy se mohou použít jako materiál pro balení nebo uzávěry a jsou inertní, přinejmenším střednědobě, ve vztahu k produktům, se kterými přicházejí do styku, zejména pokud se jedná o potraviny.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout způsob výroby, který je jednoduchý a ekonomický.
Tyto cíle se dosahují podle předkládaného vynálezu tak, že tento způsob sestává z následujících kroků:
a) výroba směsi, která sestává zejména z hydrokoloidu, vodného rozpouštědla a plastifikátoru, který se mísí s hydrokoloidem a rozpouštědlem,
b) tvorba filmu z této směsi,
c) úprava přinejmenším jedné strany suchého filmu roztokem vyčiňovacího činidla a pak roztokem sloučeniny, která je schopná zajistit zgelovatění hydrokoloidu.
Hydrokoloid je s výhodou alginát, hydrokoloid, o který se žadatelova skupina zejména zajímala.
Žadatelova skupina zjistila, že když je film vyroben podle uvedeného způsobu pak je nejen biodegradovatelný, ale také hydrofobní a výborně průhledný.
Působení mořicího činidla lze označit jako vyčinění filmu a také jako moření filmu, konkrétně:
- vyčiňování, které umožňuje koagulaci povrchu alginátového filmu
- moření působením na povrch filmu, aby se připravila půda pro působení sloučeniny, která je schopná zajistit zgelovatění alginátu.
Podle charakteristik tohoto procesu se s výhodou:
- v kroku d) se úprava filmu provede ponořováním, natíráním nebo nastříkáním.
- rozpouštědlo sestává ze směsi vody a C, až C6 alifatického monoalkoholu,
- plastifikátor je vybrán ze skupiny sestávající z polyolů jako jsou glycerol, polyethylen glykol a sorbitol,
- vyčiňovací činidlo sestává z kamencového, taninového nebo chromového vyčiňovacího roztoku,
- kamenec je kamenec hlinitý,
- sloučenina, která je schopná zajistit zgelovatění alginátu je vybrána ze skupiny sestávající z:
dusičnanu draselného nebo sodného, uličitanu vápenatého, chloridu vápenatého, draselného, hořečnatého nebo zinečnatého, síranu vápenatého, draselného, horečnatého,
- směs z kroku a) obsahuje (v % hmotnostních):
až 6% alginátu, až 50% plastifikátoru, vyjádřeno relativně k množství alginátu,
- na konci kroku a) se směs dehydratuje a pak rehydratuje množstvím rozpouštědla, které je nižší než původní množství,
- dehydratace se provádí lyofilizací směsi,
- sušení filmu se provádí průchodem filmu sérií vyhřívaných rotačních válců, které je následováno působením mikrovln,
- působení mikrovln se provádí tak, že film prochází pod několika moduly, s výhodou, s nastavitelným výkonem,
- směs z kroku a) navíc obsahuje aditiva jako jsou antioxidanty, anti UV aditiva, stabilizátory a barviva.
Vynález se také týká filmu, který se získá podle uvedeného způsobu.
Další charakteristiky a výhody předkládaného vynálezu budou jasné z podrobného popisu vynálezu, který je uveden dále a kde jsou reference k připojeným obrázkům, kde:
- obrázek 1 je zjednodušený perspektivní pohled na část zařízení pro výrobu filmu způsobem podle předkládaného vynálezu,
- obrázek 2 ukazuje celé toto zařízeni ze strany.
V celém předkládaném vynálezu znamená plastifikátor materiál, který je schopen snížit makromolekulární interakce alginátu - nebo jiného hydrokoloidu - tím, že se inzeruje mezi jeho řetězce. Důvodem použití plastifikátoru je, že vyrobený film se pak stane plastičtější a následně se lépe formuje a tvaruje.
Dále, vyjádření sloučenina, která je schopná zajistit zgelovatění hydrokoloidu označuje sloučeninu, která umožní vytvořit v hydrokoloidu oblasti, které jsou vysoce strukturované a zesíťované, typu krabice na vajíčka (model krabice na vajíčka).
Hydrokoloidy, které lze použít v rámci předkládaného vynálezu jsou, mezi jinými, hydrokoloidy a zejména algináty, které pocházejí z řas. Řasy jsou s výhodou vybrány z druhů sestávajících z chlorophyceae, rhodophyceae a phaeophyceae. Mohou se použít jak mořské řasy tak sladkovodní. Vhodné jsou i pěstované, promyté nebo řasy vzniklé v proudu.
Nicméně v rámci předkládaného vynálezu lze použít i další algináty, například syntetické algináty.
Algináty jsou s výhodou ve formě sodné soli nebo ve formě soli s jiným alkalickým kovem nebo kovem alkalických zemin.
Důvodem pro použití rozpouštědla je, že umožňuje rozpustit hydrokoloid. Jedná se o vodné rozpouštědlo.
Toto rozpouštědlo s výhodou sestává ze směsi vody a alifatického monoalkoholu, zejména ethanolu.
Plastifikátor, který je mísitelný s rozpouštědlem a alginátem je s výhodou vybrán ze skupiny polyolú jako je glycerol, polyethylenglykol a sorbitol.
Jeho funkcí je upravit kohezní charakteristiky filmu oslabením makromolekulámích interakcí alginátu tak, že se inzeruje do řetězců, ze kterých sestává alginát.
Plastifikátor musí být dobře slučitelný s dvojicí hydrokoloid/rozpouštědlo, aby se zamezilo oddělování fází při sušení filmu. Proto je vhodné použít k plastifikaci tenkého filmu z hydrofilního polymeru hydrofilní plastifikátor. Polyoly a zejména glycerol a sorbitol se do filmů založených na hydrokoloidech používají především, protože jsou slučitelné s vodnými rozpouštědly, ale i s polysacharidy.
Přidání plastifikátoru, proto vede k snížení koheze a pevnosti sítě a proto vede k tomu, že film je ohebnější, napínatelnější a méně křehký.
Na druhou stranu přítomnost plastifikátoru zvýší propustnost filmu pro vodní páry a plyny obecně, protože umožňuje větší pohyblivost molekul plynu ve filmu.
Úprava alginátového filmu vyčiňovacím činidlem je již známá a vede k tomu, že se film stane nerozpustným ve vodě.
Navíc jak již bylo uvedeno sloučenina, která je schopná zajistit zgelovatění alginátu umožní vytvořit v alginátu oblasti, které jsou vysoce strukturované a zesíťované a které také způsobí, že se alginát nerozpouští ve vodě.
Nicméně úprava, v souladu s předkládaným vynálezem, suchého filmu na bázi alginátu roztokem vyčiňovacího činidla a pak roztokem sloučeniny, která je schopná zajistit zgelovatění alginátu vede k synergismu těchto dvou úprav, který vede k tomu, že film je nejen nerozpustný ve vodě, ale také se stane hydrofobním. Jinak řečeno, jeho hmotnost se po styku s vodou nezmění.
Úprava pouze jedné strany filmu uvedenými látkami je výhodou zejména v následujícím případě.
Je dobře známo, že zmrazené potraviny se někdy vystavují teplotním změnám, které vedou k vzniku mikrokrystalů ledu na povrchu produktu. Tento jev, zvaný sněžný efekt je nevýhodný zejména pokud máme zájem o vzhled a chuť.
Pokud je potravina balená ve filmu podle předkládaného vynálezu, hydrofobní stranou ven, mikrokrystaly se absorbují do vnitřní strany, která není upravena, což vede k tomu, že sněžný efekt je omezen nebo zcela odstraněn.
Uvedené charakteristiky budou demonstrovány následně na uvedených příkladech.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Výroba směsí založených na alginátu
V mixeru, rotační míchačce s lopatkovým míchadlem nebo v centrifuze se smíchaly následující látky: 810 ml vody, 150 ml ethanolu, 25 g alginátu (v sodné formě) a 15 g glycerolu.
Tato směs M1 se převedla do podoby filmu válcováním na skleněné tabuli o straně 30 cm.
Hmota se nechala sušit po dobu 12 hodin při 60°C, čímž se získal film Fv
940 ml vody, 40 g alginátu (ve vápenaté formě) a 20 g glycerolu se smíchalo stejným způsobem jako v prvním případě.
Po převedení této směsi M2 do podoby filmu, se hmota sušila po dobu 12 hodin při 60°C a získal se film F2.
Příklad 2
Chování filmů ve vodě
Vzorky o hmotnosti 1.5 g byly odebrány z filmů F1 a F2.
Povaha úprav, kterým byly filmy Fx a F2 podrobeny je uvedena v tabulce spolu s jejich charakteristikami a chováním poté, co byly umístěny na dobu 2 hodin v destilované vodě.
Pojmy uvedené v tabulce mají následující význam:
- CaCI2 = roztok chloridu sodného kamenec = roztok kamence draselného (AI2(SO4)3*K2SO4*24H2O).
Úpravy filmů těmito dvěma látkami se prováděly ponořením do odpovídajícího roztoku na dobu 30 sekund a na jednu minutu (rychlé zesíťování).
Trvání styku filmu s roztoky CaCl£á kamence není rozhodující. Může se měnit o/několika sekund do několika minut.
Termín CaCI2 před sušením znamená, že filmy Fx a F2 byly upraveny před sušením po dobu 12 hodin při 60°C, to znamená, že se upravovaly filmy, které byly ještě mokré.
Data v následující tabulce ukazují výsledky získané ze série testů provedených CaCI2 a kamencem v koncentracích 5, 10, 15 a 20% hmotnostních.
Film Povaha úpravy Změna hmotnosti Konečný vzhled
F1 žádné rozpuštění ve vodě během 30 s
f2 žádné rozpuštění ve vodě během 30 s
F1 CaCI2 před sušením + 11.5g bobtná, je průhledný
f2 CaCI2 před sušením + 50.5 g bobtná, je průhledný
F1 CaCI2 před sušením namáčení v kamenci og je průsvitný
f2 CaCI2 před sušením namáčení v kamenci 0g je průsvitný
F1 namáčení v kamenci og je průsvitný, velmi snadno se láme
f2 namáčení v kamenci og je průsvitný, velmi snadno se láme
F, namáčení v CaCI2 og je průsvitný, velmi snadno se láme
f2 namáčení v CaCI2 og je průsvitný, velmi snadno se láme
F, namáčení v CaCI2 pak namáčení v kamenci og neprůhledný
f2 namáčení v CaCI2 pak namáčení v kamenci og je průsvitný
F1 namáčení v kamenci pak namáčení v CaCI2 Og je průhledný, hydrofobní
f2 namáčení v kamenci pak namáčení v CaCI2 og je průhledný, hydrofobní
F1 kamenec před sušením Og bobtná, je neprůhledný
f2 kamenec před sušením +13.5 g bobtná, je neprůhledný
F, kamenec před sušením namáčení v CaCI2 + 26.5 g tvoří se bubliny
f2 kamenec před sušením namáčení v CaCI2 og tvoří se bubliny
f2 namáčení ve směsi kamence a CaCI2 og tvoří se bubliny
Tyto výsledky ukazují, že pouze úprava suchého filmu kamencem a pak chloridem vápenatým vede k získání průhledného a hydrofobního filmu.
V uvedených příkladech se filmy sušily po dobu 12 hodin při 60°C před tím než se upravovaly kamencem draselným a chloridem vápenatým.
Je ovšem možné použít i jiné sušicí metody a techniky, zejména s ohledem na průmyslovou výrobu filmu.
Připojené obrázky 1 a 2 ukazují zařízení pro výrobu filmu, které sestává ze sušicího zařízení a zařízení pro úpravu pomocí dvou uvedených látek.
Sušicí část tohoto zařízení lze vidět na obrázku 1 a v horní části obrázku 2, zatímco dolní část tohoto druhého obrázku zobrazuje část kde dochází k úpravě kamencem draselným a chloridem vápenatým.
Sušící část P1 zahrnuje násypku 1 pro skladování a rozdělování směsi známého typu tak, aby vytvořila film. Spodní otevřený konec je umístěn vertikálně v řadě se sérií třech vyhřívaných rotačních válců 2a, 2b, 2c, jejichž směry otáčení jsou v párech protisměrné.
Dno násypky má pro směs výstup v podobě štěrbiny, paralelní k přímce tvořené válci a její šířka je s výhodou nastavitelná, směs protéká v podobě vrstvy pomocí gravitace skrz tuto štěrbinu do horního válce 2a, který se otáčí rychlostí, která je zvolena tak, aby byla v souladu s rychlostí výtoku. Je to proto, aby film tvořený na válci 2a postupoval do následujících válců.
Kartáčové škrabáky 3 kontrolují tloušťku a podporují posun filmu k následujícímu válci.
Blízko nejnižšího válce 2c je umístěn pásový dopravník 4, jehož hnací válce jsou označeny 40a a 40b. Dopravuje film, který vychází z válce 2c.
Mezi tímto dopravníkem a druhým téhož typu, který je také označen 4, jsou rotační dopravní válce 6a a 6b.
Pásové dopravníky 4 jsou s výhodou vyrobeny z polytetrafluorethylenu.
Nad horní částí dvou dopravníků 4 jsou umístěny generátory mikrovln 5a a 5b nasměrované směrem k dopravníkům. Jejich funkce bude vysvětlena dále.
Za dopravníky (dolní část obrázku 2) je umístěna úpravová stanice P2, která sestává ze dvou žlabů 7 a 8, které obsahují roztok 70 kamence draselného a roztok 80 chloridu vápenatého. Každý z těchto žlabů je vybaven zpětnými rotačními válci 9.
Je třeba poznamenat, že způsob pohánění válců tohoto zařízení, s výhodou proměnlivou rychlostí, není vyobrazen, aby nebyl obrázek příliš nesrozumitelný. Například se používají elektrické motory běžného typu.
V obrázku 2 je směr pohybu filmu F označen šipkou g.
Cílem průchodu filmu válci 2a, 2b a 2c je částečně odstranit vodu, kterou obsahuje. Toto částečné odstranění vody proběhne zejména na povrchu, kontaktem obou povrchů filmu s válci 2a, 2b a 2c. Teplota a rychlost otáčení těchto válců je zvolena tak, aby se odpařilo 60% vody aniž by se tvořily bubliny (mikročástice vody) ve filmu, které sníží průhlednost a vizuální kvalitu a které by se objevily v případě náhlého odstranění vody.
Průchod pod generátory mikrovln 5a a 5b umožňuje odstranit vodu, která je hluboko uvnitř filmu. Opět je výkon těchto generátorů nutno upravit tak, aby došlo k mírnému odstranění vody aniž by se tvořily ve filmu bubliny. Pokud je to nutné je možné, aby film procházel pod větším množstvím generátorů, z nichž každý má nižší výkon, který se snižuje shora dolů, pokud si přejete získat ohebný film a omezit sublimaci vody zadržené uvnitř filmu.
Na výstupu z generátorů se film F pohybuje pomocí válců 9 do žlabů 7 a 8. V alternativním uspořádání lze tyto žlaby nahradit postřikem nebo natíráním jedné nebo obou stran filmu příslušnými roztoky.
Podmínky, za kterých se získá úplně průhledný film, který je bez bublinek, jsou popsány dále.
kilogramů roztoku, ze kterého se tvoří film, se připraví z následujících složek v tanku o objemu 100 litrů:
- voda + ethanol = 76.8 I
- alginát = 2 kg
- glycerol = 1.2 kg
Aby se získala tato směs, nalije se 12 litrů ethanolu v koncentraci 9.9% do objemu 64.8 litrů demineralizované vody. Směs se zahřeje na 40°C a za míchání se přidá 2 kilogramy alginátu sodného a 1.2 kilogramu glycerolu.
kilogramů alginátové pryskyřice, která se takto získá se umístí do násypky 1. Výstupní tryska (nebo štěrbina) násypky je dlouhá 300 mm což odpovídá šířce pásu, který se vyrobí, a její šířka - což odpovídá tloušťce pásu - je nastavena na 2.5 mm.
Nastavení rychlosti posunu a krystalizační teploty se provede jako funkce vlastností, které by produkt měl mít.
Směs, ze které se tvoří film, se dostane na horní válec 2a, a má tloušťku 2.5 mm.
Tento válec má, například, teplotu 40°C. Na tomto válci je s výhodou umístěn přívod stlačeného vzduchu, který má teplotu 30°C a způsobí vznik krusty na povrchu.
Válce 2b a 2c mají teplotu 45°C a 30°C.
Doba průchodu mezi válci 2a a 2c je 1 minuta.
Kartáčové škrabáky s výhodou kontrolují jednotnou tloušťku filmu.
Na dopravník 4 přichází zkrystalizovaný film, který je pevný na obou stranách (vnitřní i vnější).
Když film prochází pod generátory mikrovln 5a a 5b, odpaří se z něho zachycená volná voda a celkově se vysuší aniž by došlcjk nadbytečnému odpařování. Každý generátor 5a a 5b má výkon 2 x 400 wattů. Je možno použít více než dva generátory.
Celková doba, po kterou prochází film pod generátory 5a a 5b je minuty.
Pás, ze kterého se tvoří film, se pak upravuje v P2 roztoky kamence draselného a chloridu vápenatého namáčením ve žlabech 7 a 8 a tento proces způsobí namoření a zgelovatění filmu.
Finální sušení upraveného filmujse provádí na výstupu ze žlabu 8.
Získaný film se, například, navíjí na cívku nebo se 2 něho vyrábí multivrstvý film horkým adhezivním vázáním způsobem, který je osobě vzdělané v uvedené problematice známý.
Aby se snížila doba sušení filmu, je možné dehydratovat výchozí směs a pak ji rehydratovat menším množstvím vody.
Výhoda tohoto způsobu je, že se zkrátí konečné sušení filmu. Dehydratací se za směsi odstraní volné rozpouštědlo, tedy rozpouštědlo, které není spojeno s molekulami hydrokoloidu. Pak postačuje rehydratovat směs rozpouštědlem v množství 20 až 30% hmotnostních směsi, aby se mohl vyrobit film. Film se pak zpracovává popsaným způsobem, suší a upravuje, například tak jak je uvedeno v referencích k obrázkům 1 a 2.
Dehydrataci směsi lze provést jakýmkoliv způsobem, který je osobě vzdělané v uvedené problematice známý. S výhodou se toto sušení provádí lyofilizací.
Ve všech dalších příkladech se film upravoval roztokem kamence draselného v koncentraci 10% hmotnostních a roztokem CaCI2 v koncentraci 10% hmotnostních.
Příklad 3
Měření propustnosti vodními parami a kyslíkem.
Měřila se propustnost filmu F\ tloušťky 100 pm. Byly získány následující výsledky;
- propustnost vodních par při 24°C (při tlaku 105 kPa) = 1.44 g/mz/mm tloušťky za hodinu,
- propustnost vodních par při 38.5°C (při tlaku 105 kPa) = 1.18 g/m2/mm tloušťky za hodinu,
- propustnost kyslíku = 45 cm3/m2/mm tloušťky za hodinu.
Tato měření byla provedena běžným způsobem; gravimetricky v případě vodních par a plynovou chromatografií v případě kyslíku.
Příklad 4
Chování filmu ve styku s různými chemikáliemi.
Studovalo se chování filmu F\ tloušťky 100 gm, který byl upraven kamencem a chloridem vápenatým a který byl vyroben ze směsi Μ,, ve styku s různými chemikáliemi.
Výsledky jsou uvedeny v následujících tabulkách.
Chování ve styku s kyselinami (% ztráty hmotnosti)
Povaha/ koncent- race kyselina chlorovodíková kyselina sírová kyselina dusičná kyselina octová
doba vystavení 0.1 N 1 N 0.1 N 1 N 0.1 N 1 N 0.1 N 1 N
1 hodina 30 31 40 23 29 27 27 22
2 hodiny 39 28 35 15 36 24 10 31
4 hodiny 36 38 43 • 26 47 40 24 35
Chování ve styku s bázemi a oleji (% ztráty hmotnosti)
Povaha/ koncent- race hydroxid sodný vodný amoniak minerální olej tekutý parafín rostlinný olej
doba vystavení 0.1 N 1 N 0.1 N 1 N 0.1 N 1 N 0.1 N
1 hodina 30 8 21 3.3* 4.7 7.1 8.3
2 hodiny 8.7* 17.8* 17 37 1.9* 0.6* 17*
4 hodiny 38 7 17 30 15 13* 1.5*
(*) - hodnota označená hvězdičkou odpovídá získané (a ne ztracené) hmotnosti.
Ačkoliv tyto výsledky nejsou srovnatelné s těmi, které se získají s filmy ze syntetických polymerů, filmy podle předkládaného vynálezu, ve styku s uvedenými produkty si uchovávají svou kohezi, to znamená, že se nedegradují na rozdíl od filmů vyrobených z jiných přírodních polymerů.
Příklad 5
Test biodegradovatelnosti
Test biodegradovatelnosti se prováděl na listu filmu F\ , který se získal termoformováním, měl tloušťku 400 mikrometrů a plochu 40 cm2.
Pro provedení tohoto testu se použily různé materiály, které se vyskytují na skládkách městského odpadu, které se umístily do mikroperforované plastické trubice.
Podmínky testu byly následující:
- průměr trubice = 100 mm,
- výška trubice = 300 mm,
- povaha materiálů a jejich tloušťka, ode dna trubice:
- štěrk = 30 mm,
- důlní prach = 37.5 mm,
- jíl = 22.5 mm,
- bahno ze dna = 67.5 mm,
- domácí odpady = 67.5 mm,
- výplň = 45 mm,
- orná půda = 30 mm.
Film je dispergován do domácího odpadu ve formě 40 fragmentů plochy 1 cm2.
Po 6 měsících zbylo pouze 17 fragmentů, jejichž plocha byla 0.8 cm2 a 0.07 cm2.
Tento test prokazuje vysokou biodegradovatelnost filmu, které jsou vyrobeny podle předkládaného vynálezu.
Příklad 6
Test spalování
Spálilo se 100 g filmu F\ tak dokud se nezískal popel konstantní hmotnosti.
Zbytková hmotnost popela je 0.6 g a nevykazuje žádné stopy znečišťujících zbytků.
Aditiva jako antioxidanty, anti UV aditiva, stabilizátory a barviva mohou ovšem být zahrnuty do filmu podle předkládaného vynálezu.
V závislosti na tloušťce vyrobeného filmu se film může použít jako materiál pro uzávěry (tenčí film) nebo pro balení (tlustší film).
Průmyslová využitelnost
Filmy podle předkládaného vynálezu jsou průmyslově využitelné jako balící materiál.

Claims (15)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby biodegradovatelného, hydrofobního a průhledného filmu, vyznačující se tím, že sestává z následujících kroků:
    a) výroba směsí, která obsahuje zejména hydrokoloid, vodné rozpouštědlo a plastifikátor, který se mísí s hydrokoloidem a rozpouštědlem,
    b) tvorba filmu z této směsi,
    c) sušení takto získaného filmu,
    d) úprava přinejmenším jedné strany suchého filmu roztokem vyčiňovacího činidla a pak roztokem sloučeniny, která je schopná zajistit zgelovatění hydrokoloidu.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydrokoloid je alginát.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že v kroku d) se úprava filmu provádí ponořováním, natíráním nebo stříkáním.
  4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2a 3, vyznačující se t í m, že rozpouštědlo sestává ze směsi vody a C, až C6 alifatického monoalkoholu.
  5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2 až 4, v y z n a č u j í c í se t í m, že plastifikátor je vybrán ze skupiny sestávající z polyolů jako je glycerol, polyethylenglykol a sorbitol.
  6. 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2 až 5, vyznačující se t í m, že vyčiňovací činidlo je roztok kamencového, taninového nebo chromového vyčiňovacího činidla.
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že kamenec je kamenec draselný.
  8. 8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2 až 7, vyznačující se t í m, že uvedená sloučenina, která je schopná zajistit zgelovatění alginátu je vybrána ze skupiny sestávající z:
    dusičnanu draselného nebo sodného, uličitanu vápenatého, chloridu vápenatého, draselného, hořečnatého nebo zinečnatého, síranu vápenatého, draselného, hořečnatého.
  9. 9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se t í m, že směs z kroku a) sestává z (% hmotnostní):
    2 až 6% alginátu,
  10. 10 až 50% plastifikátoru, relativně k množství alginátu, zbytek je rozpouštědlo.
    10. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2 až 9, vyznačující se t í m, že na závěr kroku a) se provede dehydratace směsi a opětovná rehydratace množstvím rozpouštědla, které je nižší než původní.
  11. 11. Způsob podle nároku 10, v y z n a č u j í c í se t í m, že dehydratace se provádí lyofilizací směsi.
  12. 12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že sušení filmu se provádí průchodem skrz vyhřívané rotující válce a následně působením mikrovln.
  13. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že působení mikrovln se provádí průchodem filmu pod několika moduly.
  14. 14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že směs z kroku a) dále obsahuje aditiva jako jsou antioxidanty, anti UV aditiva, stabilizátory a barvíva.
  15. 15. Film, vyznačující se t í m, že byl vyroben způsobem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 14.
CZ953211A 1993-06-04 1994-06-02 Process for producing biologically degradable, hydrophobic and transparent film and a film produced in such a way CZ321195A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9306963A FR2705965B1 (fr) 1993-06-04 1993-06-04 Composition pour la fabrication d'un film essentiellement biodégradable et film ainsi obtenu.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ321195A3 true CZ321195A3 (en) 1996-05-15

Family

ID=9447956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ953211A CZ321195A3 (en) 1993-06-04 1994-06-02 Process for producing biologically degradable, hydrophobic and transparent film and a film produced in such a way

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5654103A (cs)
EP (1) EP0701588B1 (cs)
JP (1) JPH08511296A (cs)
CN (1) CN1127514A (cs)
AT (1) ATE157111T1 (cs)
AU (1) AU6932294A (cs)
BR (1) BR9406787A (cs)
CA (1) CA2164289A1 (cs)
CZ (1) CZ321195A3 (cs)
DE (1) DE69405103T2 (cs)
DK (1) DK0701588T3 (cs)
ES (1) ES2107826T3 (cs)
FI (1) FI955793A7 (cs)
FR (1) FR2705965B1 (cs)
HU (1) HUT74771A (cs)
NO (1) NO954858L (cs)
OA (1) OA10199A (cs)
PL (1) PL311867A1 (cs)
WO (1) WO1994029382A1 (cs)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2735523B1 (fr) * 1995-06-13 1997-07-25 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif de tubage de puits avec un tube en composite
DE19935231A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-01 Ulrich Zimmermann Vernetzung ionotroper Gele
US8524811B2 (en) * 2009-04-28 2013-09-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Algae-blended compositions for thermoplastic articles
WO2013029018A1 (en) 2011-08-24 2013-02-28 Algix, Llc Macrophyte-based bioplastic
SG11201403419SA (en) 2011-12-23 2014-07-30 Solazyme Inc Algal thermoplastics, thermosets, paper, adsorbants and absorbants
US9493640B2 (en) 2013-03-15 2016-11-15 Terravia Holdings, Inc. Wood plastic and thermoplastic composites
US11814500B2 (en) 2015-03-31 2023-11-14 Algix, Llc Algae-blended thermoplastic compositions
JP6618141B2 (ja) * 2015-04-27 2019-12-11 フタムラ化学株式会社 水不溶性アルギン酸塩フィルムの製造方法
US11795305B2 (en) 2017-12-29 2023-10-24 DisSolves, Inc. Packaging films
CA3237278A1 (en) 2021-11-05 2023-05-11 Matthew CATARINO Compostable seaweed-based compositions, and associated systems and methods
KR102480210B1 (ko) * 2022-01-14 2022-12-22 주식회사 더데이원랩 친환경적으로 분해가 가능한 고분자 필름 및 이를 포함하는 포장재
KR102898234B1 (ko) * 2022-10-11 2025-12-09 주식회사 더데이원랩 친환경적으로 분해가 가능한 고분자 필름 및 이를 포함하는 포장재
KR102849932B1 (ko) * 2022-10-12 2025-08-26 주식회사 더데이원랩 폴리사카라이드 복합필름의 제조방법
WO2024167940A1 (en) 2023-02-06 2024-08-15 Sway Innovation Co. Flexible seaweed-based thin films and associated solution casting systems and methods

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB492264A (en) * 1937-03-13 1938-09-13 Cyril Wilfred Bonniksen Improvements in or relating to the production of films of alginic material
US3307293A (en) * 1965-10-04 1967-03-07 James R Truax Method of conditioning soil
US3533817A (en) * 1969-09-18 1970-10-13 Swift & Co Collaginous casing compositions containing casein
US3681489A (en) * 1970-01-22 1972-08-01 Mattel Inc Method of forming films
JPS5326867A (en) * 1976-08-24 1978-03-13 Hayashibara Biochem Lab Method of endowment of waterrproof ability of formed product belonging to poluran series
EP0048123A1 (en) * 1980-09-12 1982-03-24 Merck & Co. Inc. Gelled algin emulsions
FR2685679B1 (fr) * 1991-12-31 1994-04-01 Troadec Jean Rene Composition filmogene pour l'elaboration d'un film essentiellement biodegradable.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69405103T2 (de) 1998-03-05
PL311867A1 (en) 1996-03-18
FI955793L (fi) 1996-01-23
FI955793A7 (fi) 1996-01-23
BR9406787A (pt) 1996-01-30
FI955793A0 (fi) 1995-12-01
EP0701588A1 (fr) 1996-03-20
CA2164289A1 (fr) 1994-12-22
FR2705965B1 (fr) 1995-08-25
DK0701588T3 (da) 1998-02-02
NO954858L (no) 1996-01-31
AU6932294A (en) 1995-01-03
ATE157111T1 (de) 1997-09-15
ES2107826T3 (es) 1997-12-01
JPH08511296A (ja) 1996-11-26
NO954858D0 (no) 1995-11-29
US5654103A (en) 1997-08-05
CN1127514A (zh) 1996-07-24
WO1994029382A1 (fr) 1994-12-22
HU9503461D0 (en) 1996-01-29
HUT74771A (en) 1997-02-28
OA10199A (fr) 1996-12-18
FR2705965A1 (fr) 1994-12-09
EP0701588B1 (fr) 1997-08-20
DE69405103D1 (de) 1997-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abdillah et al. Characterization of a natural biodegradable edible film obtained from arrowroot starch and iota-carrageenan and application in food packaging
Liling et al. Effects of ionic crosslinking on physical and mechanical properties of alginate mulching films
Cazón et al. Polysaccharide-based films and coatings for food packaging: A review
Gontard et al. Edible composite films of wheat gluten and lipids: water vapour permeability and other physical properties
US5654103A (en) Process for the manufacture of a biodegradable, hydrophobic and transparent film and film thus obtained
US3329509A (en) Food wrapping membrane
Guilbert et al. Recent innovations in edible and/or biodegradable packaging materials
Aydinli et al. Water sorption and water vapour permeability properties of polysaccharide (locust bean gum) based edible films
US5681517A (en) Method of producing casein film
Santos et al. Physicochemical properties of konjac glucomannan/alginate films enriched with sugarcane vinasse intended for mulching applications
CN102504350A (zh) 一种可降解食品包装纸及其制备方法
WO2001037683A9 (en) Crosslinked protein and polysaccharide biofilms
Tee et al. Chemical, physical, and barrier properties of edible film from flaxseed mucilage
US4012333A (en) Method of making gels based on biologically produced polysaccharides
CZ74597A3 (en) Process for producing a foodstuff article formed by a foodstuff wrapped in glucomann foil
CN1784427B (zh) 用于植物组织的含有淀粉水解物或其衍生物的分子压脱水剂
Peter et al. Beeswax-poly (vinyl alcohol) composite films for bread packaging
JPS6153339A (ja) 多孔性キチン成形体及びその製造方法
JPS5998660A (ja) 麺類の乾燥方法
PT910961E (pt) Extrusão de proteínas hidrolisadas
Putri et al. The characteristics of bioplastic made from sodium alginate and kappa carrageenan
RU2851602C1 (ru) Состав для получения упаковочного материала для пищевых продуктов
EP0618875B1 (fr) Composition pour la fabrication d'un film au moins partiellement biodegradable et film ainsi obtenu
US2000251A (en) Package
Guilbert et al. Mass transport within edible and biodegradable protein-based materials: Application to the design of active biopackaging